烟用香精香料的分析方法进展

烟用香精香料的分析方法进展
余磊
上海烟草集团有限责任公司天津卷烟厂300163
摘要：目前，对日化产品和食品等中香味物质的检测方法有顶空-气相色谱法、气相色谱-质谱联用法、质子转移反应质谱法和大气压化学电离质谱法。

气相色谱法操作繁琐、耗时长，而且缺乏准确的定性能力，易造成假阳性。

质谱具有强大的定性和定量能力，已广泛应用于食品、化妆品中有机物的分析检测。

APCI-MS自发展以来广泛用于食物中香味物质的分析，但是其灵敏度受仪器的洁净程度和外界环境影响较大。

PTR-MS作为一种检测食品、日用品中香味物质的新方法，以H3O+作为试剂离子，当样品中水分较多时，容易产生水合离子团簇，影响定性分析。

关键词：RP-HPLC测定分析
中图分类号：S816文献标识码：A
1.香料成分的分析技术发展
对于采集所得的香气成分浓缩物的再分离、鉴定，通常用色谱法，其中气相色谱法（GC）最为常用，最先是利用填充柱色谱法来分离香气成分，现大多数改用玻璃毛细管及石英毛细管，大幅度提高分析水平。

GC的检测器大都采用FID，最近AED开始运用于香气分析，此法最具有应用前景，值得关注。

气相色谱和质谱联用方法是目前基本的应用仪器，
但由于其自身的局限性，必须同时辅以多种仪器，才能得到比较全面的分析结果，现在气质联用、核磁共振、液质联用也是当今香料成分分析中常用方法。

样品有效成分分离与浓缩技术进展近20多年来，分析仪器有了惊人的发展，但对于许多气味化合物来说，人类的鼻子仍然比现今用于香气分析的检测器灵敏，因此香气鉴定前必须先进行香料的分离和浓缩。

当前主要运用蒸馏法、溶剂萃取法和顶空气体捕集法，而顶空法最为常用。

目前尚无更新更好的分离浓缩方法。

2气相色谱（GC）技术
实现分析方法的选择性一直是分析方法研究的热点。

以全氟三丁胺为反应试剂，借助GC-Ion Trap MS对烟草中的吡啶类生物碱进行了分析研究，建立了一种基于离子分子反应的新方法。

该方法通过全氟三丁胺在外源中产生的相关碎片离子（CF3-,C3F5-和C5F10N-）在质谱的离子阱中与吡啶环的特征反应形成的特征离子（[M+1]+,[M+69]+, [M+131]+,[M+264]+），可以选择性地检测烟草中的吡啶类生物碱。

孙世豪等[9]将衍生化反应引入到HS-LPME的过程中，以N,O-双(三甲基硅烷基)三氟乙酰胺(BSTFA)和正癸烷混合溶剂为萃取衍生化试剂，构建了一种基于针尖衍生化的HS-LPME/GC-MS方法，并将该方法与标准加入法结合，建立了一种可用于烟草中挥发性有机酸选择性分析的新方法。

采用该方法对香料烟中15种挥发性有机酸进行定性定量分析研究显示，该方法将萃取与衍生化过程在一步操作中完成，较传统的分析方法简单快捷，且清洁无污染，适合于烟草中挥发性有机酸的选择性分析研究。

通过进一步的研究，这一方法还有望用于其它农产品中挥发性成分的分析研究。

为克服烟草中烟碱传统分析方法的不足，双源（double-shot）裂解GC-MS方法。

通过优化试验，采用程序升温的裂解方式应用该方法对巴西、中国、韩国、美国等国的8样品烟叶中烟碱的含量进行了分析。

结果显示：该方法重复性（RSD=1.9%,n=5）良好，所测试样品烟碱的含量为1.21%-2.19%。

这个结果与采用醚萃取法、氯仿萃取法以及CORESTA推荐方法等的分析结果相比无明显差异。

然而该方法所需样品量少、劳动强度小，且基本不需要有机容剂。

3液相色谱(LC)技术
将基质固相分散技术引入到烟草有机酸的分析中，建立了一种基质固相分散-高效液相色谱法测定烟草中有机酸的新方法。

该方法将烟草样品与石墨化碳黑球(1:4,w/w)充分研磨后装柱，用热水洗脱，洗脱液中的有机酸用高效液相色谱测定。

在优化的条件下，色谱分离时间不超过3.0min。

同时该方法重复性(RSD,2.1%～3.0%）良好，各目标分析物的回收率为94%～98%，检出限为80～200μg/L。

用该方法对实际样品进行分析，可获得满意的结果。

Ka M.-H.等[20]建
立了一种反相HPLC/UV方法，该方法可以同时分离和测定卷烟中用到的乙酸、山梨酸、安息香酸、对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸异丙酯、对羟基苯甲酸丙酯、对羟基苯甲酸异丁酯、对羟基苯甲酸丁酯等9种防腐剂。

采用该方法仅需40min即可实现对9种防腐剂的分离分析。

简单灵敏，重复性、线性以及回收率等良好。

与Health Canada Method(T-313)相比，该方法简单快速得多，且同时能对多种目标分析物进行测定。

这是一种测定烟气冷凝物中烟碱的新方法，该方法以0.5M盐酸:去离子水:1M氯化钠:乙腈(5:23:2:70,v/v/v)混合溶液为流动相，采用离子色谱/UV技术对冷凝物中的烟碱进行检测，以外标标准曲线法进行定量。

将采用该方法对市售卷烟的分析结果与采用ISO10315规定方法的测定结果进行比较，无显著性差异，但该方法相对简单快速，单个样品的分析时间不超过15min。

4近红外（NIR）分析技术
NIR作为一种较为成熟的快速分析技术，因其能实现在线粗略分析而受到一些卷烟生产企业的欢迎，其应用研究已从烟草成分分析延伸到卷烟的实际生产中。

将NIR光谱技术与烟叶风格特征量化分析以进行烟叶模拟试验，三点法感官评吸和叶组配方试验结果显示模拟样
品具有目标烟叶的风格特征。

这一结果提示应用烟叶的NIR 光谱信息可望进行烟叶产地特征的数字化研究，可作为卷烟配方研究的技术辅助。

马翔等[24]等在制丝线上构建了基于NIR技术的烟丝在线分析的数学模型。

将采用这一模型对制丝线上烟丝含水率、总植物碱、总糖和总氮的预测值与化学方法实测值进行比较分析显示，目标物平均相对误差分别为1.1%、1.9%、2.1%和1.7%。

这一结果表明NIR技术可用于制丝线上烟丝化学成分的在线预测。

葛炯等[25]通过对A牌卷烟NIR谱的扫描，采用光谱因子分析法建立了A牌卷烟的真伪鉴别模型，并应用该模型对A牌(样品数88个)、非A牌(样品数80个)和假冒A牌卷烟(样品数10个)进行了鉴别。

结果显示，A牌、非A牌和假冒A牌卷烟的准确鉴别率分别为92.0%、96.3%和100.0%。

这提示NIR技术也可以作为卷烟真伪鉴别的一种辅助手段。

5新型质谱（MS）技术
通过对一台MALDI-TOFMS的改造，构建了一种光子离子化TOFMS仪器系统，并通过一系列的研究建立了用于卷烟主流烟气在线全分析的SPI-TOFMS和REMPI-TOFMS新型方法。

采用该方法能容易地实现对单口卷烟主流烟气以及侧流烟气的在线即时分析。

这一方法为卷烟烟气分析方法的研究提供了新的思路。

1RP-HPLC测定烟用香精香料绿原酸及其异构体
对RP-HPLC进行烟用香精香料绿原酸及其异构体测定方法与具体过程的分析，主要通过建立RP-HPLC反相高效液相色谱法，通过实验对于多个烟用香精香料样品中的绿原酸以及新绿原酸、隐绿原酸两种异构体进行检测，对于检测结果进行分析讨论，以实现应用RP-HPLC进行烟用香精香料中绿原酸及其异构体的检测分析。

总结：香精香料成分分析一般分为两步：第一步是分离，即从具有代表性的样品中分离足够数量的挥发性混合物：第二步便是鉴定其结构、确定其相对含量，主要运用色谱法实现样品分离，使用气相色谱-质谱技术进行鉴定；利用核磁共振谱和红外光谱技术进一步鉴定结构；将APCI-MS技术应用于烟草提取物的分析研究，建立了一种分析烟草提取物中的茄尼醇的HPLC-APCI-MS方法。

该方法采用Alltima C8 (4.6mm×250mm)柱，甲醇:水（89:2,v/v）系统进行分离，APCI-MS检测。

结果显示，APCI模式较电喷雾电离模式更适合茄尼醇的检测。

与紫外检测器相比，APCI-MS更灵敏，其灵敏度是紫外检测器的200倍。

参考文献
[1]黄龙,罗诚浩,柯炜昌.3种烟用香精的极性偶合柱系统-GC/MS分析.烟草科技2007,2:43-47.
[2]廖方,张翼,肖竞.顶空-液相微萃取在烟用香精分析
中的应用.烟草科技2007,6:39-43.
[3]黄龙,陈一,刘辉,等.卷烟及烟气中薄荷醇的毛细管气相色谱分析.烟草科技2007,4:32-36.。